[发明专利]红外气体感测装置及方法

权利要求书

1.一种用于对吸收第一波长红外光的气体进行感测的气体感测装置，所述气体感测装置包括：

发射所述红外光的红外源(20)；

选择性地允许特定波长的所述红外光通过的波长可调滤光器(30)；

包含测量电路和检查电路的控制电路(60)，所述测量电路控制所述波长可调滤光器(30)，使得所述波长可调滤光器(30)允许所述第一波长的红外光通过并输出经滤光的第一红外光，所述检查电路控制所述波长可调滤光器(30)，使得所述波长可调滤光器(30)允许第二波长的所述红外光通过并输出经滤光的第二红外光；

红外检测器(40)，用于检测经滤光的所述第一红外光的第一量和经滤光的所述第二红外光的第二量；以及

外壳(50)，用于容纳所述红外光源、所述波长可调滤光器(30)和所述红外检测器(40)，所述外壳(50)具有用于向其中引导所述气体的入口，其中

所述测量电路根据经滤光的所述第一红外光的所述第一量计算所述气体的浓度，

所述检查电路通过将经滤光的所述第二红外光的所述第二量与参考值相比较来检查所述波长可调滤光器(30)是否正常工作，且

所述第二波长位于大气气体不吸收所述红外光的波长范围内。

2.如权利要求2所述的气体感测装置，其中

所述检查电路控制所述波长可调滤光器(30)，使得所述波长可调滤光器(30)允许在第三波长的所述红外光通过且输出经滤光的第三红外光，所述第三波长位于所述波长范围内，

所述红外检测器(40)检测经滤光的所述第三红外光的第三量作为所述参考值，且

所述检查电路计算所述第二量和所述第三量之间的比率，并根据所述比率与1的偏离检查所述波长可调滤光器(30)是否正常工作。

3.如权利要求2所述的气体感测装置，其中

所述波长范围由所述第二波长和所述第三波长来限界。

4.如权利要求1所述的气体感测装置，其中

所述波长范围位于1.55微米和1.75微米之间，2.05微米和2.33微米之间，3.5微米和4.16微米之间，或者9.4微米和12.4微米之间。

5.如权利要求1～4中任意一项权利要求所述的气体感测装置，其中

所述波长可调滤光器(30)为Fabry-Perot滤光器且包含衬底(31)，形成于所述衬底(31)上的第一镜(33)，面向所述第一镜(33)且与所述第一镜(33)间隔一预定距离的第二镜(34)，

所述第一镜(33)具有第一电极(35)，

所述第二镜(34)具有面向所述第一电极(35)的第二电极(36)，通过在所述第一电极(35)和所述第二电极(36)之间施加电压，所述第二镜(34)能够相对于所述第一镜(33)发生位移，且

所述控制电路(60)通过调节施加在所述第一电极(35)和所述第二电极(36)之间的所述电压控制所述波长可调滤光器(30)，使得所述波长可调滤光器(30)选择性地允许所述特定波长的红外光通过。

6.如权利要求1所述的气体感测装置，其中

所述气体为车辆废气。

7.一种使用波长可调滤光器(30)感测气体的方法，所述方法包括：

发射红外光；

设置所述波长可调滤光器(30)使得所述波长可调滤光器(30)允许第一波长的所述红外光通过且输出经滤光的第一红外光；

检测经滤光的所述第一红外光的第一量；以及

通过将所述第一量与参考值比较来检查所述波长可调滤光器(30)是否正常工作，其中

所述第一波长位于大气气体不吸收所述红外光的波长范围内。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：

设置所述波长可调滤光器(30)使得所述波长可调滤光器(30)允许第二波长的所述红外光通过并输出经滤光的第二红外光；

检测经滤光的所述第二红外光的第二量作为所述参考值；以及

计算所述第一量和所述第二量之间的比率，以及所述比率与1的偏离，其中

所述检查步骤根据所述偏离检查所述波长可调滤光器(30)是否正常工作。

9.如权利要求8所述的方法，其中

所述波长范围由所述第一波长和所述第二波长限界。